本申请涉及一种冲孔扩底灌注桩的扩底装置及施工方法，属于冲孔扩底灌注桩施工技术的领域。其包括连接在钻杆末端的扩桩头，所述扩桩头包括固定轴、套设在固定轴上的套管，所述固定轴与钻杆连接，所述固定轴与套管的两侧共同连接有两个扩底翼，所述扩底翼朝向固定轴折叠、远离固定轴展开，所述扩底翼背离固定轴的一侧设置有钻头，所述扩底翼与固定轴之间设置有支撑组件，所述支撑组件用于在扩底翼展开时对扩底翼进行支撑，所述固定轴的底部还设置有集渣组件，所述集渣组件用于对大体积沉渣进行收集储存。本申请具有改善体积较大沉渣不便于清理的问题的效果。清理的问题的效果。清理的问题的效果。
【技术实现步骤摘要】
一种冲孔扩底灌注桩的扩底装置及施工方法
[0001]本申请涉及冲孔扩底灌注桩施工技术的领域，尤其是涉及一种冲孔扩底灌注桩的扩底装置及施工方法。
技术介绍
[0002]目前，各类工程中使用的主导桩型主要有钻孔灌注桩、沉管灌注桩、预应力管桩、人工挖孔桩以及用于软基处理的各种柔性半柔性桩（如搅拌桩、粉喷桩、散体材料桩等）。但由于桩径受限，承载力较小，近年来开始采用扩底桩的施工方式来提高等直径桩基的承载力。
[0003]扩底桩是桩底直径大于上部桩身直径的灌注桩，单桩承载力比桩身直径的承载力有较大提高。钻孔扩底灌注桩是一种比较新的施工方法，是钻孔灌注桩的一种改进和创新，钻孔达到所要求的持力层后，再在桩端换用特殊钻头将桩端的直径扩大，从而使桩的极限承载力比没有扩大头的灌注桩的极限承载力有较大幅度的增长。在实际施工中，通过扩大钻头对灌注桩底部进行扩桩，扩桩过程中会在桩底沉积沉渣，目前通常通过抽渣筒或液压泵等设备对桩孔进行清孔。
[0004]针对上述中的相关技术，沉渣中可能存在体积较大的碎石、泥块等，这些大体积沉渣液压泵无法抽取，不便于清理，大体积沉渣积累过多会影响最终的成桩强度。
技术实现思路
[0005]为了改善体积较大沉渣不便于清理的问题，本申请提供一种。
[0006]一方面，本申请提供一种冲孔扩底灌注桩的扩底装置，采用如下的技术方案：包括连接在钻杆末端的扩桩头，所述扩桩头包括固定轴、套设在固定轴上的套管，所述固定轴与钻杆连接，所述固定轴与套管的两侧共同连接有两个扩底翼，所述扩底翼朝向固定轴折叠、远离固定轴展开，所述扩底翼背离固定轴的一侧设置有钻头，所述扩底翼与固定轴之间设置有支撑组件，所述支撑组件用于在扩底翼展开时对扩底翼进行支撑，所述固定轴的底部还设置有集渣组件，所述集渣组件用于对大体积沉渣进行收集储存。
[0007]通过采取上述技术方案，在对冲孔扩底灌注桩进行施工时，待灌注桩桩孔冲孔完毕后，将扩桩头安装至钻杆下方，将扩桩头下放至灌注桩底部，驱动扩桩头转动，扩桩头转动过程中，逐步展开扩底翼，扩底翼上的钻头在转动过程中对桩底侧壁进行扩展，实现对灌注桩的扩底施工；施工过程中产生的大体积碎石、泥块等沉渣通过集渣组件进行收集，在施工完成后起升扩桩头的过程中将大体积沉渣带出至桩孔外；达到便于对灌注桩扩底施工过程中产生的大体积沉渣进行清理的效果。
[0008]可选的，所述扩底翼包括从上至下依次铰接的第一弧形杆、第二弧形杆与第三弧形杆，所述第一弧形杆上端与套管铰接，所述第三弧形杆的下端与固定轴底部铰接，所述第一弧形杆、第二弧形杆与第三弧形杆展开时拼接为一根弧形杆体，所述集渣组件设置在第三弧形杆上。
[0009]通过采取上述技术方案，使得扩底翼展开时，驱动套管向下移动，第一弧形杆的顶端靠近第三弧形杆的底端，第一弧形杆、第二弧形杆与第三弧形杆均背离固定轴拱起，通过扩底翼对桩底进行扩底施工；当扩底完成后，使得扩底翼折叠，此时驱动套管向上移动，第一弧形杆背离第三弧形杆移动，此时第一弧形杆、第二弧形杆与第三弧形杆均朝贴近固定轴，便于将扩桩头在桩孔内下放、取出；同时，在取出扩桩头时，由于两侧的第二弧形杆拱起，此时驱动扩桩头转动，两侧的第二弧形杆一边旋转一边提升，第二弧形杆上的钻头在桩孔的光滑孔壁上切削出连续的螺纹槽，在后续灌注桩施工过程中，在混凝土桩与桩孔壁的界面形成机械咬合的状态，增加了灌注桩的表面摩擦力，进一步提升单桩的承载力。
[0010]可选的，所述支撑组件包括第一支撑件与第二支撑件，所述第一弧形杆与第二弧形杆之间设置有第一转轴，所述第二弧形杆与第三弧形杆之间设置有第二转轴，所述第一支撑件分别与固定轴和第一转轴连接，所述第一支撑件用于对第一转轴进行支撑；所述第二支撑件分别与固定轴和第二转轴连接，所述第二支撑件用于对第二转轴进行支撑。
[0011]通过采取上述技术方案，通过第一支撑件对第一弧形杆与第二弧形杆的铰接处进行支撑，通过第二支撑件对第二弧形杆、第三弧形杆的铰接处进行支撑，避免第一弧形杆、第二弧形杆与第三弧形杆在切削桩孔内壁时发生相对移动，提升扩桩头的整体结构稳定性。
[0012]可选的，所述第一支撑件包括第一固定杆、第一伸缩杆以及第一液压缸，所述第一固定杆铰接设置在套管上，所述第一固定杆的末端倾斜向下延伸，所述第一固定杆中空设置，所述第一伸缩杆滑动设置在第一固定杆内，所述第一伸缩杆的末端与第一转轴铰接，所述第一液压缸设置在第一固定杆内，所述第一液压缸的活塞杆末端与第一伸缩杆相连接。
[0013]通过采取上述技术方案，扩底翼展开时，套管向下移动，此时第一液压缸驱动第一伸缩杆背离第一固定杆移动，第一伸缩杆将第一弧形杆与第二弧形杆背离套管顶起，同时在第一弧形杆与第二弧形杆受压时对其进行支撑，达到便于对第一弧形杆与第二弧形杆进行支撑的效果。
[0014]可选的，所述第二支撑件包括第二固定杆、第二伸缩杆以及第二液压缸，所述第二固定杆铰接设置在固定轴上，所述第二固定杆的末端倾斜向上延伸，所述第二固定杆中空设置，所述第二伸缩杆滑动设置在第二固定杆内，所述第二伸缩杆的末端与第二转轴铰接，所述第二液压缸设置在第二固定杆内，所述第二液压缸的活塞杆末端与第二伸缩杆相连接。
[0015]通过采取上述技术方案，将扩底翼展开时，第二液压缸的活塞杆伸出，推动第二伸缩杆对第二弧形杆与第三弧形杆进行支撑，便于对第二弧形杆与第二弧形杆进行支撑；同时第一液压缸与第二液压缸同步启动，使得扩底翼在展开时保持弧形状态，便于对桩底进行扩孔的同时提升扩底翼的结构强度。
[0016]可选的，所述固定轴上沿长度方向开设有滑槽，所述套管上设置有滑动设置在滑槽内的滑块，所述固定轴上且位于滑槽内设置有第三液压缸，所述第三液压缸的活塞杆与滑块相连接。
[0017]通过采取上述技术方案，启动第三液压缸，第三液压缸的活塞杆伸出或收回，从而驱动滑块在滑槽内进行移动，进而达到便于驱动套管在固定轴外进行滑动的效果。
[0018]可选的，所述集渣组件包括集渣网、支撑杆以及斜撑，所述支撑杆在固定轴上铰接
设置有两根，两根所述支撑杆分别位于两根第三弧形杆的两侧，所述斜撑在套管上也设置有两根，所述斜撑一端铰接设置在套管上、另一端与支撑杆铰接，所述集渣网为柔性网，所述集渣网呈锥形环绕连接在支撑杆与第三弧形杆的内侧。
[0019]通过采取上述技术方案，套管向下移动时，扩底翼展开，斜撑推动支撑杆展开，此时集渣网张开在固定轴的底部，扩底翼切屑岩壁产生的沉渣下落堆积在集渣网内，同时在扩桩头转动过程中，细小的沉渣通过集渣网的网孔排出，体积较大的沉渣堆积在集渣网内部；在起升扩桩头的过程中，大体积沉渣兜在集渣网内随之起升；从而便于对扩底施工中产生的大体积沉渣进行清理。
[0020]可选的，还包括泥浆泵，所述固定轴中空设置，所述固定轴底部开设有出水口，所述泥浆泵设置在地面上且所述泥浆泵的输出端与固定轴相连通。
[0021]通过采取上述技术方案，在扩底施工过程中，通过泥浆泵对桩孔内泵送根据设计要求本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种冲孔扩底灌注桩的扩底装置，其特征在于：包括连接在钻杆末端的扩桩头(1)，所述扩桩头(1)包括固定轴(11)、套设在固定轴(11)上的套管(12)，所述固定轴(11)与钻杆连接，所述固定轴(11)与套管(12)的两侧共同连接有两个扩底翼(2)，所述扩底翼(2)朝向固定轴(11)折叠、远离固定轴(11)展开，所述扩底翼(2)背离固定轴(11)的一侧设置有钻头(21)，所述扩底翼(2)与固定轴(11)之间设置有支撑组件，所述支撑组件用于在扩底翼(2)展开时对扩底翼(2)进行支撑，所述固定轴(11)的底部还设置有集渣组件，所述集渣组件用于对大体积沉渣进行收集储存。2.根据权利要求1所述的一种冲孔扩底灌注桩的扩底装置，其特征在于：所述扩底翼(2)包括从上至下依次铰接的第一弧形杆(22)、第二弧形杆(23)与第三弧形杆(24)，所述第一弧形杆(22)上端与套管(12)铰接，所述第三弧形杆(24)的下端与固定轴(11)底部铰接，所述第一弧形杆(22)、第二弧形杆(23)与第三弧形杆(24)展开时拼接为一根弧形杆体，所述集渣组件设置在第三弧形杆(24)上。3.根据权利要求2所述的一种冲孔扩底灌注桩的扩底装置，其特征在于：所述支撑组件包括第一支撑件(3)与第二支撑件(4)，所述第一弧形杆(22)与第二弧形杆(23)之间设置有第一转轴(25)，所述第二弧形杆(23)与第三弧形杆(24)之间设置有第二转轴(26)，所述第一支撑件(3)分别与固定轴(11)和第一转轴(25)连接，所述第一支撑件(3)用于对第一转轴(25)进行支撑；所述第二支撑件(4)分别与固定轴(11)和第二转轴(26)连接，所述第二支撑件(4)用于对第二转轴(26)进行支撑。4.根据权利要求3所述的一种冲孔扩底灌注桩的扩底装置，其特征在于：所述第一支撑件(3)包括第一固定杆(31)、第一伸缩杆(32)以及第一液压缸(33)，所述第一固定杆(31)铰接设置在套管(12)上，所述第一固定杆(31)的末端倾斜向下延伸，所述第一固定杆(31)中空设置，所述第一伸缩杆(32)滑动设置在第一固定杆(31)内，所述第一伸缩杆(32)的末端与第一转轴(25)铰接，所述第一液压缸(33)设置在第一固定杆(31)内，所述第一液压缸(33)的活塞杆末端与第一伸缩杆(32)相连接。5.根据权利要求3所述的一种冲孔扩底灌注桩的扩底装置，其特...
【专利技术属性】
技术研发人员：熊代成，赵旻，李广辉，夏先猛，刘武杰，
申请(专利权)人：四川省商业建设有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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